一种用于分析样品的设备和方法技术

技术编号:13187694 阅读:147 留言:0更新日期:2016-05-11 17:29
一种用于分析样品的设备(20),包括:电磁辐射源(1),构造为产生入射电磁辐射束(2);样品容器(5),构造为容纳要分析的样品,成形该样品容器(5),以具有对称轴(25),布置该样品容器(5),以接收入射电磁辐射束(2),从而传播到样品容器(5)中,与样品相互作用,并且布置该样品容器(5),以使要检测的散射电磁辐射束(6)传播到样品容器(5)的外部;以及电磁辐射检测器(12),构造为以检测从样品容器(5)收到的要检测的散射电磁辐射束(6),其中相对于入射电磁辐射束(2)的方向确定样品容器(5)的方位,使得入射电磁辐射束(2)刚好在传播到样品容器(5)中之前到对称轴(25)的入射轨迹相对于要检测的散射电磁辐射束(6)从对称轴(25)到散射电磁辐射束(6)刚好离开样品容器(5)后的位置的散射轨迹对称,使得样品容器(5)外的散射轨迹与样品容器(5)的和样品的折射率无关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于分析样品的设备。此外,本专利技术涉及一种分析样品的方法。
技术介绍
为了分析液体样品,可以将液体样品注入样品容器中。然后,使电磁辐射束与液体样品相互作用,其中散射电磁辐射束然后可以携带表示液体样品的物理性质和化学性质的?目息O请参见US 2004/100630、GB 2,494,734、DE 102008007743、US 2004/251134、GB2,494,735 和 US 4,710,643。WO 2011/092510公开了一种通过静态和/或者动态光散射特性化液体样品的小杯,该小杯具有仅利用表面张力保持液体样品的主体。此外,还提供了一种包括小杯的光散射仪表。此外,提供了一种用于制备包括液体样品的小杯的方法,该方法包括对小杯装载液体样品的步骤。此外,提供了一种用于特性化液体样品的方法,所述方法包括分析包含在小杯内的液体样品的步骤。小杯可以用于保持液体样品,并且还可以用于光散射实验。US 5,572,321涉及一种用于测量胶体介质的薄膜散射的发光密度的装置。更具体地说,意在利用光子相关进行亚微米粒度分析,并且包括用于测量胶体介质的薄膜散射的发光密度的装置。该装置包括:单色光源;会聚光系统,用于使光源聚焦在要分析的薄膜上;至少一个光敏检测器,用于检测薄膜散射的或者背向散射的光;以及用于处理来自一个或者多个光电检测器的信号的系统。用于测量色散中颗粒的界达电位的电涌光散射(ELS)设备可以采用干涉仪布置,在该干涉仪布置中,样品中的颗粒散射的光与基准束重叠。还可以利用相应布置确定动态光散射(DLS)的颗粒大小。这种设备可以装备有采用光纤的检测系统。对于特定样品,可以利用光学方法调节该设备,并且然后,能够将该设备用于具有相同色散介质的其他样品。然而,如果利用其他展开剂,特别是具有其他折射率值的展开剂来分析样品,则需要再调节光学元件。例如Malvern Zetasizer的市售设备装备有各种补偿模块,该补偿模块抵消具有另一个折射率值的展开剂导致的这种变化。这样使用户分析具有不同折射率值的样品。因此,在传统设备中,样品架和样品的折射率的变化导致离开样品架的散射电磁辐射束的轨迹发生变化,或者需要通过增加附加光学单元进行补偿。前者情况导致测量不准确,后者情况导致占用面积大的复杂装置,并且/或者对于用户不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种与所使用的样品容器和样品无关,基于简单电磁辐射的高精度样品测量系统。为了实现上述目的,提供了根据独立权利要求的设备和方法。根据本专利技术的典型实施例,提供了一种用于分析样品的设备,该设备包括:电磁辐射源,构造该电磁辐射源,以产生入射电磁辐射束;样品容器,构造该样品容器,以容纳要分析的样品,成形该样品容器,以具有对称轴,布置该样品容器,以接收入射电磁辐射束,从而传播到样品容器中,与样品相互作用,并且布置该样品容器,以使要检测的散射电磁辐射束传播到样品容器的外部;以及电磁辐射检测器,构造该电磁辐射检测器,以检测从样品容器收到的要检测的散射电磁福射束,其中相对于入射电磁福射束的方向确定样品容器的方位(特别是使样品容器倾斜,更特别地是利用两次倾斜操作以两个不同斜轴使样品容器倾斜),使得入射电磁辐射束(特别是沿着从)刚好在传播到样品容器中之前(的位置)到对称轴(的路径)的入射轨迹相对于要检测的散射电磁辐射束(特别是沿着)从对称轴到散射电磁辐射束刚好离开样品容器后的位置(的路径)的散射轨迹对称,使得样品容器外的散射轨迹与样品容器的和样品的折射率无关。根据本专利技术的另一个典型实施例,提供了一种分析样品的方法,其中该方法包括:使入射电磁辐射束射向容纳要分析的样品的样品容器并且成形该样品容器以具有对称轴(25);入射电磁辐射束由样品容器接收,以传播到样品容器中,从而与样品相互作用;使要检测的散射电磁辐射束传播到样品容器;检测从样品容器收到的要检测的散射电磁辐射束;以及相对于入射电磁辐射束的方向确定样品容器的方位,使得入射电磁辐射束刚好在传播到样品容器中之前到对称轴的入射轨迹相对于要检测的散射电磁辐射束从对称轴到散射电磁辐射束刚好离开样品容器后的位置的散射轨迹对称,使得样品容器外的散射轨迹与样品容器的和样品的折射率无关。在本申请的说明书中,术语“样品容器的对称轴”可以特指沿着样品容器延伸的直轴,其中在垂直于对称轴的每个截面中,样品容器的截面相对于端支承与相应平面之间的交叉点对称(或者至少基本上对称)。特别是,筒状样品容器的对称轴由其筒体轴构成。在本申请的说明书中,术语“对称轨迹”可以特指,通过执行对称操作(诸如镜像变换),一个轨迹(即,入射轨迹或者散射轨迹)可以映射到另一个轨迹(即,散射轨迹或者入射轨迹),反之亦然。特别是,该对称轨迹可以在轴向上互相对称,并且更特别地是,在两个空间保护中,该对称轨迹可以在轴向上互相对称(特别是当从两个正交方向上观看时)。在本申请的说明书中,表述“样品容器外的散射轨迹与样品容器的和样品的折射率无关”可以特指样品容器外的散射电磁辐射束传播方向(更确切地说,射向电磁辐射检测器的一部分散射电磁辐射的传播方向)不取决于样品容器的材料的和/或者其内的样品的材料的折射率。还可以指,在由具有不同折射率值的不同样品容器的不同材料和/或者不同样品的不同材料散射的不同散射电磁辐射束之间,不发生空间位移。在本申请的说明书中,术语“要检测的散射电磁辐射束”可以特指,由入射电磁辐射束与样品容器中的液体样品相互作用产生的散射电磁辐射的特定部分,该特定部分散射到预定方向并且进入空间体积盒中,使得其撞击电磁辐射检测器的电磁辐射敏感区域。普通技术人员明白,作为对利用入射电磁辐射束照射样品容器中的液体样品的响应,将在许多方向散射电磁辐射。因为采用空间滤波布置的检测器,所以选择单向。此外或者作为一种选择,可以采用单模光纤。然而,因为在样品容器与电磁辐射敏感区之间构造光路,所以仅需要选择性地相对于入射电磁辐射束对称布置要检测的部分散射电磁辐射束。根据典型实施例,能够使电磁福射检测器将检测的散射电磁福射束精确射向电磁辐射检测器,而与样品容器的和/或者包含在其内的液体样品的材料的折射率值无关。这是通过调节入射电磁辐射束与样品容器之间的相对方位(特别是,通过两次使电磁辐射束相对于样品容器适当倾斜,反之亦然)实现的,具体地说,能够执行该调节,使得在样品容器的(几何形状的或者散射的)中心的上游和下游实现对称束几何形状。因此,能够实现对样品容器的材料的和/或者样品容器中的样品的材料的基于折射率的影响进行补偿。因此,通过仅进行几何方位调节,并且因此不需要任何附加硬件或者调节工作,实现分析设备与折射率偏移或者变化无关。因此,用户可以在分析设备中使用任何要求的样品容器和任何要求的样品(可以分解和/或者分散在任何要求的溶剂中),而无需在使用之前专门进行折射率调节。下面将描述该设备和方法的其他典型实施例。在优选实施例中,假定相对于其壁(特别是第一壁和第二壁)与样品容器的伸长(或者延伸)轴平行的样品容器的第一壁的垂直线具有固定入射角,定位电磁辐射检测器,以检测通过与入射壁平行并且对置的第二壁的散射电磁辐射束,从而使电磁辐射检测器收到的散射束方向相对于第二对置壁的垂直线的角度与上述固定入射本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于分析样品的设备(20),该设备(20)包括:电磁辐射源(1),构造该电磁辐射源(1),以产生入射电磁辐射束(2);样品容器(5),构造该样品容器(5),以容纳要分析的样品,成形该样品容器(5),以具有对称轴(25),布置该样品容器(5),以接收入射电磁辐射束(2),从而传播到样品容器(5)中,与样品相互作用,并且布置该样品容器(5),以使要检测的散射电磁辐射束(6)传播到样品容器(5)的外部;以及电磁辐射检测器(12),构造该电磁辐射检测器(12),以检测从样品容器(5)收到的要检测的散射电磁辐射束(6);其中,相对于入射电磁辐射束(2)的方向确定样品容器(5)的方位,使得入射电磁辐射束(2)刚好在传播到样品容器(5)中之前到对称轴(25)的入射轨迹相对于要检测的散射电磁辐射束(6)从对称轴(25)到散射电磁辐射束(6)刚好离开样品容器(5)后的位置的散射轨迹对称,使得样品容器(5)外的散射轨迹与样品容器(5)的和样品的折射率无关。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:C莫沃兹
申请(专利权)人:安东帕有限公司
类型:发明
国别省市:奥地利;AT

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